改进的三维加权质心法提升煤矿引爆源定位精度

本文主要探讨了"改进的三维加权质心定位算法"在煤矿引爆源(电气火花源)定位中的应用。传统二维加权质心定位方法在处理这类问题时往往存在较大的定位误差，针对这一局限，研究者提出了一种创新算法。他们首先基于电气火花产生的电磁波特性，构建了一个自由空间下接收信号强度指示(RSSI)传播模型。这个模型考虑了信号强度随距离衰减的实际影响，通过高斯模型对其进行修正，从而提高了测距模型的准确性。 算法的核心在于三维空间内的定位策略。研究人员精心选择检测点，并引入一个新参数——加权因子指数k，这个指数在计算目标节点坐标时起到了关键作用，它赋予不同检测点不同的权重，以便更精确地反映信号强度和位置信息。这种改进的加权方式使得算法能够更好地捕捉到信号的动态变化，从而提高定位精度。 模拟测试的结果证实了算法的有效性。结果显示，改进后的三维加权质心定位算法具有显著的优越性，其最大定位误差仅为0.319米，平均误差更是低至0.265米。这表明，相比于传统的二维方法，该算法在实际应用中能提供更为精准的电气火花源定位。 总结来说，本文的贡献在于提出了一种结合了高斯模型修正、三维空间优化以及加权因子指数的新方法，有效地解决了电气火花源定位中的误差问题。这对于煤矿安全监控和灾害预防具有重要的实践价值，也为其他类似环境下的无线信号源定位提供了新的思路和技术支持。